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Parece adecuado iniciar esta nueva etapa de Ciencia Kanija con un artículo sobre una de las ciencias que más se han tratado en este rincón de Internet: la astronomía.

La astronomía es una ciencia maravillosa. No necesitas ningún conocimiento ni accesorio para disfrutarla, más allá de tus ojos y una noche despejada. Y qué duda cabe que, durante este inicio de año 2015, uno de los eventos astronómicos más relevantes está siendo el paso del cometa Lovejoy cerca del Sol.

Este cometa está pasando ahora por su máximo de brillo, y es apreciable a simple vista desde el hemisferio norte de la Tierra cerca de la constelación de Aries, dando a los observadores la oportunidad de disfrutar de un magnífico espectáculo. En su camino hacia el Sol, realizará su acercamiento máximo (perihelio) el próximo 30 de enero de 2015, alejándose, a partir de entonces, hacia los confines del Sistema Solar.

¿Qué es un cometa?

Empecemos por el principio. A grandes rasgos, podríamos definir un cometa como una bola de nieve sucia. Los cometas son cuerpos celestes formados durante la época en la que se creó el Sistema Solar, hace unos 4600 millones de años. La mayor parte del material que formaba la nube de polvo y gas que dio origen a nuestro sistema se acumuló en los cuerpos principales, el Sol y los planetas, mientras que algunos restos de la zona más exterior, allí donde la lejanía al Sol permitía la formación de hielo, se acumularon formando pequeños bloques de material, dando lugar a los cometas.

Dependiendo de dónde se formaron, los cometas pueden dividirse en dos grupos:

  • Los cometas que se formaron en el Cinturón de Kuiper, una zona de cuerpos helados más allá de la órbita de Neptuno. Sus órbitas suelen ser de periodo corto, oscilando entre unos pocos y unos centenares de años.
  • Los cometas que se formaron en la Nube de Oort, una hipotética zona esférica que rodea el Sistema Solar, a una distancia del Sol de entre 2000 y 50.000 UA (La Unidad Astronómica es la distancia Tierra-Sol, unos 150 millones de kilómetros). Los cometas de esta zona suelen ser de periodo largo, llegando sus órbitas a los miles de años.

Nube de OortEl cometa Lovejoy pertenece al grupo de cometas de periodo largo, generados en la Nube de Oort, con un periodo orbital estimado de 11.500 años. Debe tenerse en cuenta que, debido a las interacciones gravitatorias con los cuerpos del Sistema Solar interior, la órbita puede verse afectada. Por ejemplo, el famoso cometa Halley se cree que tiene su origen en la Nube de Oort, sin embargo, su periodo es de 76 años, aunque originalmente fue un cometa de periodo largo. Para el caso del cometa Lovejoy, se estima que su periodo se verá reducido a aproximadamente 8.000 años, una vez abandone el Sistema Solar interior, sobre el año 2050.

Partes de un cometa

Comentábamos antes que un cometa es, principalmente, una bola de nieve sucia. Sus componentes más significativos son roca, polvo, agua helada y gases congelados. Veremos ahora qué partes podemos diferenciar en la estructura de un cometa, y qué características tienen.

Órbita de un cometa

  • El núcleo: El núcleo de un cometa es su estructura sólida, formada en los inicios del Sistema Solar. Como hemos comentado, su composición básica es roca, hierro, hielo de agua y distintos compuestos químicos congelados como amoniaco, metano, dióxido de carbono, etc. Actualmente, estamos en una etapa de intensa investigación de los núcleos de los cometas. La sonda Rosetta, de la Agencia Espacial Europea, se encuentra orbitando al cometa 67P/Churiumov-Guerasimenko, y ha lanzado el módulo de aterrizaje Philae a la superficie del mismo, el cual ya ha realizado los primeros análisis directos de la superficie de un cometa, enviando los resultados a la Tierra. Abajo tenemos una imagen realizada por Rosetta del núcleo del cometa.Núcleo del cometa Churyumov-Gerasimenko
  • La coma: Conforme el núcleo del cometa se acerca al Sol, empieza a calentarse, y los compuestos congelados se subliman, pasando de sólidos a gaseosos, formando un halo difuso alrededor del núcleo. En algún caso extremo, la coma puede aumentar desproporcionadamente, como en el caso del cometa Holmes, que en 2007, en apenas 24 horas, aumento su brillo más de un millón de veces y su coma se convirtió en el objeto más grande del Sistema Solar, aumentando su tamaño hasta superar el diámetro del Sol, como vemos en la comparativa de abajo.Holmes y Sol
  • La cola de polvo: A medida que avanza el cometa en su camino hacia el Sol, partículas de polvo que se evaporan del núcleo son empujadas por la luz solar. Dichas partículas reflejan la luz, por lo que la cola es fácilmente identificable. Debido a que la cola de polvo sigue la curva formada por la órbita del cometa, puede darse el caso de que aparezcan varias colas de polvo, como sucede con el cometa McNaught que vemos en la imagen siguiente.
    Cometa McNaught
  • La cola de iones: El gas neutro que forma la coma se ve ionizado por el viento solar. Estos iones son sensibles al campo magnético del Sol, por lo que toman un camino diferente a la cola de polvo. El ión más común es el monóxido de carbono (CO+) el cual dispersa la luz azul, de ahí su característico color. En la imagen de abajo podemos apreciar la cola de iones, arriba – en azul, perfectamente diferenciada de la cola de polvo, abajo – en blanco, del cometa Hale-Bopp.Cometa Hale-Bopp.

¿Por qué Lovejoy es verde?

Una de las características más notables del cometa Lovejoy es el color verdoso de su coma. ¿A qué se debe este peculiar tono?

Lovejoy

Como ya hemos comentado, la coma está formada por diversos gases que se evaporan del núcleo del cometa. En el Lovejoy aparecen, entre otros, el carbono diatómico, C2, que a través del fenómeno de la fluorescencia, mediante el cual una sustancia absorbe una radiación electromagnética en una longitud de onda, y emite en otra diferente, absorbe la radiación ultravioleta del Sol y emite luz verde.

Me gustaría hacer un apunte importante aquí. Muchos sitios especializados, algunos de gran prestigio o gestionados por profesionales de la astronomía como Space.com o el IAC, apuntan al radical cianógeno (CN), como responsable, en parte, de este color verde. Esto es totalmente incorrecto. Tal como apunta el astrónomo Phil Plait, o la Asociación de Astrónomos Amateurs de Delhi, el radical cianógeno emite, principalmente, en el violeta/azul, mientras que el carbono diatómico sí emite en el verde.

lovejoyspectra

Como podemos apreciar en el gráfico de arriba, un espectro de los gases del cometa Lovejoy, el distintivo color verde se debe al carbono diatómico, el cual tiene un pico de emisión sobre los 510 nanómetros.

De hecho, este espectro es ampliamente conocido desde hace más de 150 años, gracias al análisis realizado por parte de William Swan sobre la combustión de hidrocarburos. Este estudio también aplica a estrellas de carbono y cometas, en lo que actualmente se conoce como Bandas de Swan.

1280px-Spectrum_of_blue_flameSi comparamos el análisis realizado por Swan en 1856, con el espectro obtenido del cometa Lovejoy, puede apreciarse que encajan perfectamente, habiendo un pico para el radical cianógeno alrededor de los 390 nanómetros, en el color violeta/azul, y el pico del carbono diatómico sobre los 510 nanómetros, en el color verde.

Nadie parece tener muy claro de dónde procede este error tan extendido a tantos niveles, pero no está de más aclararlo.

¿Por qué se llama Lovejoy?

Aunque los cometas tienen una nomenclatura oficial, basada en las pautas de la Unión Astronómica Internacional, normalmente tienen un nombre más común por el que nos referimos a ellos. Para el cometa Lovejoy, su nombre oficial es C/2014 Q2, sin embargo, los lectores más observadores habrán deducido que el nombre común que se suele usar para nombrar a los cometas es el de su/s descubridor/es. (Edmund) Halley, (Yuji) Hyakutake, (Alan) Hale-(Thomas)Bopp, y, claro, (Terry) Lovejoy han dado nombre a los cometas que observaron por primera vez.

En el caso de Lovejoy, este hecho es especialmente significativo. ¿Por qué? Pues porque el señor Lovejoy no es astrónomo, ni físico, ni tiene una formación específica en ningún campo relacionado con su descubrimiento del cometa. Terry Lovejoy es un informático australiano que, el 17 de agosto de 2014, en una de sus salidas como astrónomo aficionado, descubrió por primera vez el cometa al que hoy da nombre usando un modesto telescopio Schmidt-Cassegrain de 20 cm de apertura.

No es la primera aportación de Lovejoy al mundo de los cometas, ya tiene en su haber 5 descubrimientos desde 2007, ni es el primer amateur en aportar al campo. Yuji Hyakutake, por ejemplo, descubrió el 30 de enero de 1996 el cometa al que da nombre, y son un claro ejemplo de lo que la comunidad amateur puede aportar al campo de la astronomía.

Iniciábamos este artículo diciendo que la astronomía es una ciencia maravillosa, por permitirnos disfrutar de tanta belleza sin necesidad de conocimientos ni medios. Lovejoy y otros aficionados no hacen sino reforzar este sentimiento de que la astronomía es algo especial. Sin grandes medios ni una formación específica, han logrado unir sus nombres a la historia del cosmos y hacer aportaciones relevantes a la ciencia. ¿En qué otra rama del conocimiento podrías tener una oportunidad similar?

Así que no lo diré yo, dejadme que lo diga él:

Y lo sabes

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